Ancylidae (Mollusca, Heterobranchia, Pulmonata, Basommatophora) do Estado do Rio de Janeiro, Brasil: morfologia, sistemática e distribuição geográfica

Os moluscos pateliformes de água doce da região Neotropical são comumente atribuídos a família Ancylidae sensu latum, abrangendo sete gêneros com pelo menos 13 espécies válidas e sete com identificação duvidosa. Os ancilídeos possuem pequenas dimensões, alcançam no máximo 15 mm de comprimento. Sua concha é frágil, composta por duas regiões, a protoconcha e a teleoconcha, as quais apresentam caracteres relevantes para a sistemática. Na parte mole as impressões musculares, a pigmentação do manto, o sistema reprodutor e a rádula são importantes para o estudo da família. Apesar de existirem vários registros de ocorrência para ancílideos no Estado do Rio de Janeiro (ERJ), existem poucos dados morfológicos. O principal objetivo deste estudo foi fornecer e ampliar as informações sobre a morfologia e distribuição geográfica das espécies de Ancylidae encontradas no ERJ. Os materiais utilizados foram procedentes de coletas próprias, material depositado em Coleções Científicas e dados de revisão bibliográfica. O estudo da morfologia comparada das conchas foi realizado com o auxílio de imagens de microscópio óptico e de varredura. Para a comparação das partes moles, os espécimes foram corados e dissecados sob lupa. Através da conquiliometria analisamos as diferenças inter e intrapopulacionais. Com este trabalho, a riqueza conhecida para Ancylidae no ERJ, aumentou de cinco para sete espécies: Burnupia sp., Ferrissia sp., Gundlachia radiata (Guilding, 1828),G. ticaga (Marcus & Marcus, 1962), Gundlachia sp., Hebetancylus moricandi (d`Orbigny, 1837) e Uncancylus concentricus (d`Orbigny, 1837). Gundlachia radiata e U. concentricus constituem novos registros para o ERJ, e G. radiata para a Região Sudeste. As três espécies com o maior número de registros de ocorrência no ERJ foram: G. ticaga (66%), Ferrissia sp. (37%) e Gundlachia sp. (18%). A ampla distribuição de G. ticaga pode ser devido à capacidade de suportar ambientes impactados. Em relação à morfologia, Burnupia sp. difere de Burnupia ingae Lanzer, 1991, única espécie deste gênero descrita para o Brasil, por apresentar diferenças na microescultura da concha e também na forma das impressões musculares. Ferrissia sp. difere de F. gentilis Lanzer, 1991, devido a diferenças na microescultura apical e número de cúspides no dente central da rádula. Gundlachia sp. é diferente de G. ticaga e G. radiata, por apresentar a abertura da concha mais arredondada, ápice mais recurvado, ultrapassando a borda da concha, pontuações irregulares em toda a protoconcha e forma dos músculos adutores anterior direito e posterior mais elíptica. A morfologia interna também mostra diferenças entre Gundlachia sp. e G. ticaga, como o apêndice terminal do útero e o número de folículos do ovoteste. Através das análises conquiliométricas, constatamos para os gêneros Burnupia, Ferrrissia e Gundlachia, que os índices morfométricos se mostraram melhores que as medidas lineares para a discriminação das espécies, provavelmente porque esses índices diminuem o efeito da amplitude de tamanho das conchas, que são fortemente influenciadas pelas variações ecofenotípicas. Contudo, os caracteres diagnósticos das conchas e das partes moles (impressões musculares) são indispensáveis para a identificação dos gêneros e espécies de Ancylidae. Palavras-chave: Mollusca. Moluscos de água doce. Morfologia. Distribuição geográfica. Estado do Rio de Janeiro.uscos.

Avaliação da estabilidade da cirurgia de avanço mandibular através da superposição de modelos tridimensionais

Embora a cirurgia de avanço mandibular seja considerada um procedimento altamente estável, existem algumas preocupações clínicas em relação a mudanças nos côndilos e nos segmentos proximais, que podem levar a recidiva sagital e abertura de mordida. A avaliação dos resultados da cirurgia através de ferramentas de geração e superposição de modelos virtuais tridimensionais (3D) permite a identificação e quantificação dos deslocamentos e remodelação óssea que podem ajudar a explicar as interações entre os componentes dentários, esqueléticos e de tecido mole que estão relacionados a resposta ao tratamento. Este estudo observacional prospectivo avaliou, através de tomografia computadorizada de feixe cônico (CBCT), mudanças na posição/remodelação 3D dos ramos mandibulares, côndilos e mento. Assim, exames CBCT de 27 pacientes foram adquiridos antes da cirurgia (T1), imediatamente após a cirurgia(T2), e 1 ano após a cirurgia(T3). Uma técnica automática de superposição na base do crânio foi utilizada para permitir a avaliação das mudanças ocorridas nas regiões anatômicas de interesse (RAI). Os deslocamentos foram visualizados e quantificados em mapas coloridos 3D através da ferramenta de linha de contorno (ISOLINE). Pelo teste t pareado compararam-se as mudanças entre T1-T2 e T2-T3. O coeficiente de correlação de Pearson verificou se os deslocamentos ocorridos nas RAI foram correlacionados entre si e entre os tempos de avaliação. O nível de significância foi determinado em 0,05. O avanço mandibular médio foi de 6,813,2mm em T2 e 6,363,41mm em T3 (p=0,13). Entre T2 e T3, a posição do mento variou positivamente (≥2mm) em 5 pacientes negativamente em 7. 12% dos pacientes sofreram recidivas ≥4mm. Para todas as outras RAI avaliadas, apenas a porção inferior dos ramos (lado direito - 2,342,35mm e lado esquerdo 2,972,71mm) sofreram deslocamentos médios >2mm com a cirurgia. No acompanhamento em longo prazo, esse deslocamento lateral da porção inferior dos ramos foi mantido (lado direito - 2,102,15mm, p=0,26; e lado esquerdo -2,762,80, p=0,46), bem como todos os outros deslocamentos observados (p>0,05). As mudanças na posição do mento foram correlacionadas a adaptações pós-cirúrgicas nos bordos posteriores dos ramos (esquerdo r=-0,73 e direito r=-0,68) e côndilos (esquerdo r=-0,53 e direito r=-0,46). Os deslocamentos médios sofridos pelas estruturas do lado esquerdo foram suavemente maiores do que no direito. Correlações dos deslocamentos ocorridos entre T1-T2 e T2-T3 mostraram que: os deslocamentos dos côndilos esquerdos com a cirurgia foram negativamente correlacionados às adaptações pós-cirúrgicas destes (r=-0,51); e que o deslocamento da porção superior do ramo esquerdo com a cirurgia foi correlacionado à adaptação pós-cirúrgica ocorrida nos bordos posteriores (r=0,39) e côndilos do mesmo lado (r=0,39). Pode-se concluir que: (1) os deslocamentos causados pela cirurgia foram de modo geral estáveis no acompanhamento de 1 ano, mas identificou-se uma considerável variação individual; (2) as mudanças pós-cirúrgicas na posição do mento foram correlacionadas a adaptações sofridas pelos côndilos e bordos posteriores dos ramos; e que (3) deslocamentos suavemente maiores causados pela cirurgia nas estruturas do lado esquerdo levaram a maiores adaptações pós-cirúrgicas no segmento proximal deste lado.

Contribuição para a elaboração de um sistema de gestão ambiental dos diques de manutenção e reparo do Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro

A Baía de Guanabara, ambiente de localização do Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro (AMRJ), sofre com a intensa pressão antrópica, principalmente no aspecto da qualidade das águas. Neste contexto, uma fração considerável da poluição decorre das atividades dos estaleiros, uma vez que a atividade industrial naval no Rio de Janeiro não tem mecanismo de controle de poluição à altura do seu real potencial poluidor. Esta ausência de fiscalização possibilita o lançamento na Baía de resíduos sólidos, esgotos sanitários, efluentes químicos, oleosos e tóxicos, tornando crescente a contaminação dessas águas, margens e mangues. Estes descartes cada vez mais são alvo das exigências ambientais da sociedade e das legislações. Devido a isto, a gestão de efluentes líquidos do Arsenal tornou-se prioritária, para tal, esse estudo foi proposto, tendo iniciado pela análise das oficinas do estaleiro, na qual as operações no dique foram identificadas como uma das mais impactantes do estaleiro. A partir desta constatação, estão apresentadas duas fontes de pesquisas para a redução dos impactos. Na primeira etapa, há o estudo das atividades geradoras de efluentes no dique de reparo, com os objetivos de propor a implantação das diretrizes de melhores práticas de gestão, de minimizar a geração de efluentes líquidos e de contribuir para a adoção de práticas ambientais proativas. Como segunda pesquisa, com base nas tecnologias mundiais, há a proposta de tratamento dos efluentes de um dique, na qual foram identificados os processos que irão atender às necessidades ambientais do estaleiro, com as opções de escolha entre o tratamento parcial, para o descarte na rede pública, ou com o prosseguimento do processo até o seu reúso. As conclusões deste estudo apontam para a implantação da gestão ambiental do dique sistematizada, rigorosa e integrada com a gestão das embarcações, acrescentando-se a isto, as necessidades de incorporação de tecnologias modernas e de sistema de tratamento dos efluentes, propiciando de maneira sustentável que haja a continuação do processo de produção do estaleiro e, ao mesmo tempo, permitindo o retorno da biodiversidade da Baía de Guanabara.

Complexity of rupture propagation in large earthquakes in relation to tectonic environment

Complexity in the earthquake rupture process can result from many factors. This study investigates the origin of such complexity by examining several recent, large earthquakes in detail. In each case the local tectonic environment plays an important role in understanding the source of the complexity.

Several large shallow earthquakes (M_s > 7.0) along the Middle American Trench have similarities and differences between them that may lead to a better understanding of fracture and subduction processes. They are predominantly thrust events consistent with the known subduction of the Cocos plate beneath N. America. Two events occurring along this subduction zone close to triple junctions show considerable complexity. This may be attributable to a more heterogeneous stress environment in these regions and as such has implications for other subduction zone boundaries.

An event which looks complex but is actually rather simple is the 1978 Bermuda earthquake (M_s ~ 6). It is located predominantly in the mantle. Its mechanism is one of pure thrust faulting with a strike N 20°W and dip 42°NE. Its apparent complexity is caused by local crustal structure. This is an important event in terms of understanding and estimating seismic hazard on the eastern seaboard of N. America.

A study of several large strike-slip continental earthquakes identifies characteristics which are common to them and may be useful in determining what to expect from the next great earthquake on the San Andreas fault. The events are the 1976 Guatemala earthquake on the Motagua fault and two events on the Anatolian fault in Turkey (the 1967, Mudurnu Valley and 1976, E. Turkey events). An attempt to model the complex P-waveforms of these events results in good synthetic fits for the Guatemala and Mudurnu Valley events. However, the E. Turkey event proves to be too complex as it may have associated thrust or normal faulting. Several individual sources occurring at intervals of between 5 and 20 seconds characterize the Guatemala and Mudurnu Valley events. The maximum size of an individual source appears to be bounded at about 5 x 10²⁶ dyne-cm. A detailed source study including directivity is performed on the Guatemala event. The source time history of the Mudurnu Valley event illustrates its significance in modeling strong ground motion in the near field. The complex source time series of the 1967 event produces amplitudes greater by a factor of 2.5 than a uniform model scaled to the same size for a station 20 km from the fault.

Three large and important earthquakes demonstrate an important type of complexity --- multiple-fault complexity. The first, the 1976 Philippine earthquake, an oblique thrust event, represents the first seismological evidence for a northeast dipping subduction zone beneath the island of Mindanao. A large event, following the mainshock by 12 hours, occurred outside the aftershock area and apparently resulted from motion on a subsidiary fault since the event had a strike-slip mechanism.

An aftershock of the great 1960 Chilean earthquake on June 6, 1960, proved to be an interesting discovery. It appears to be a large strike-slip event at the main rupture's southern boundary. It most likely occurred on the landward extension of the Chile Rise transform fault, in the subducting plate. The results for this event suggest that a small event triggered a series of slow events; the duration of the whole sequence being longer than 1 hour. This is indeed a "slow earthquake".

Perhaps one of the most complex of events is the recent Tangshan, China event. It began as a large strike-slip event. Within several seconds of the mainshock it may have triggered thrust faulting to the south of the epicenter. There is no doubt, however, that it triggered a large oblique normal event to the northeast, 15 hours after the mainshock. This event certainly contributed to the great loss of life-sustained as a result of the Tangshan earthquake sequence.

What has been learned from these studies has been applied to predict what one might expect from the next great earthquake on the San Andreas. The expectation from this study is that such an event would be a large complex event, not unlike, but perhaps larger than, the Guatemala or Mudurnu Valley events. That is to say, it will most likely consist of a series of individual events in sequence. It is also quite possible that the event could trigger associated faulting on neighboring fault systems such as those occurring in the Transverse Ranges. This has important bearing on the earthquake hazard estimation for the region.

The Equation of State and Petrogenesis of Komatiite

(1) Equation of State of Komatiite

The equation of state (EOS) of a molten komatiite (27 wt% MgO) was detennined in the 5 to 36 GPa pressure range via shock wave compression from 1550°C and 0 bar. Shock wave velocity, U_S, and particle velocity, U_P, in km/s follow the linear relationship U_S = 3.13(±0.03) + 1.47(±0.03) U_P. Based on a calculated density at 1550°C, 0 bar of 2.745±0.005 glee, this U_S-U_P relationship gives the isentropic bulk modulus K_S = 27.0 ± 0.6 GPa, and its first and second isentropic pressure derivatives, K'_S = 4.9 ± 0.1 and K"_S = -0.109 ± 0.003 GPa^-1.

The calculated liquidus compression curve agrees within error with the static compression results of Agee and Walker [1988a] to 6 GPa. We detennine that olivine (FO₉₄) will be neutrally buoyant in komatiitic melt of the composition we studied near 8.2 GPa. Clinopyroxene would also be neutrally buoyant near this pressure. Liquidus garnet-majorite may be less dense than this komatiitic liquid in the 20-24 GPa interval, however pyropic-garnet and perovskite phases are denser than this komatiitic liquid in their respective liquidus pressure intervals to 36 GPa. Liquidus perovskite may be neutrally buoyant near 70 GPa.

At 40 GPa, the density of shock-compressed molten komatiite would be approximately equal to the calculated density of an equivalent mixture of dense solid oxide components. This observation supports the model of Rigden et al. [1989] for compressibilities of liquid oxide components. Using their theoretical EOS for liquid forsterite and fayalite, we calculate the densities of a spectrum of melts from basaltic through peridotitic that are related to the experimentally studied komatiitic liquid by addition or subtraction of olivine. At low pressure, olivine fractionation lowers the density of basic magmas, but above 14 GPa this trend is reversed. All of these basic to ultrabasic liquids are predicted to have similar densities at 14 GPa, and this density is approximately equal to the bulk (PREM) mantle. This suggests that melts derived from a peridotitic mantle may be inhibited from ascending from depths greater than 400 km.

The EOS of ultrabasic magmas was used to model adiabatic melting in a peridotitic mantle. If komatiites are formed by >15% partial melting of a peridotitic mantle, then komatiites generated by adiabatic melting come from source regions in the lower transition zone (≈500-670 km) or the lower mantle (>670 km). The great depth of incipient melting implied by this model, and the melt density constraint mentioned above, suggest that komatiitic volcanism may be gravitationally hindered. Although komatiitic magmas are thought to separate from their coexisting crystals at a temperature =200°C greater than that for modern MORBs, their ultimate sources are predicted to be diapirs that, if adiabatically decompressed from initially solid mantle, were more than 700°C hotter than the sources of MORBs and derived from great depth.

We considered the evolution of an initially molten mantle, i.e., a magma ocean. Our model considers the thermal structure of the magma ocean, density constraints on crystal segregation, and approximate phase relationships for a nominally chondritic mantle. Crystallization will begin at the core-mantle boundary. Perovskite buoyancy at > 70 GPa may lead to a compositionally stratified lower mantle with iron-enriched mangesiowiistite content increasing with depth. The upper mantle may be depleted in perovskite components. Olivine neutral buoyancy may lead to the formation of a dunite septum in the upper mantle, partitioning the ocean into upper and lower reservoirs, but this septum must be permeable.

(2) Viscosity Measurement with Shock Waves

We have examined in detail the analytical method for measuring shear viscosity from the decay of perturbations on a corrugated shock front The relevance of initial conditions, finite shock amplitude, bulk viscosity, and the sensitivity of the measurements to the shock boundary conditions are discussed. The validity of the viscous perturbation approach is examined by numerically solving the second-order Navier-Stokes equations. These numerical experiments indicate that shock instabilities may occur even when the Kontorovich-D'yakov stability criteria are satisfied. The experimental results for water at 15 GPa are discussed, and it is suggested that the large effective viscosity determined by this method may reflect the existence of ice VII on the Rayleigh path of the Hugoniot This interpretation reconciles the experimental results with estimates and measurements obtained by other means, and is consistent with the relationship of the Hugoniot with the phase diagram for water. Sound waves are generated at 4.8 MHz at in the water experiments at 15 GPa. The existence of anelastic absorption modes near this frequency would also lead to large effective viscosity estimates.

(3) Equation of State of Molybdenum at 1400°C

Shock compression data to 96 GPa for pure molybdenum, initially heated to 1400°C, are presented. Finite strain analysis of the data gives a bulk modulus at 1400°C, K'_S. of 244±2 GPa and its pressure derivative, K'_OS of 4. A fit of shock velocity to particle velocity gives the coefficients of U_S = C_O+S U_P to be C_O = 4.77±0.06 km/s and S = 1.43±0.05. From the zero pressure sound speed, C_O, a bulk modulus of 232±6 GPa is calculated that is consistent with extrapolation of ultrasonic elasticity measurements. The temperature derivative of the bulk modulus at zero pressure, θK_OSθT|_P, is approximately -0.012 GPa/K. A thermodynamic model is used to show that the thermodynamic Grüneisen parameter is proportional to the density and independent of temperature. The Mie-Grüneisen equation of state adequately describes the high temperature behavior of molybdenum under the present range of shock loading conditions.

Emissões de compostos orgânicos voláteis de um aterro controlado e o potencial formador de ozônio

O presente estudo teve como objetivo quantificar as emissões de Compostos Orgânicos Voláteis do Aterro Controlado Morro do Céu localizado na cidade de Niterói, Rio de Janeiro, Brasil. Para tanto, vinte amostras foram coletadas, usando uma bomba de ar operada a bateria durante dois dias de dezembro de 2009. Uma câmara de fluxo cilíndrica de PVC de 30L foi inserida 5 cm no solo do aterro, e as amostras foram coletadas através de uma válvula na parte superior da câmera. Os resultados indicaram um valor de 1.980 Kg Km-2 h-1. O modelo Gaussiano de dispersão atmosférica ISCST3 foi utilizado para calcular a difusão e transporte dos poluentes a fim de estimar as concentrações de COV no bairro, usando dados topográficos, meteorológicos e de emissões. Valores de 525 μg m-3 de COV foram encontrados a 500 metros do aterro. As emissões do aterro foram usadas em conjunto com dados meteorológicos, utilizando o modelo de trajetória OZIPR e o mecanismo químico SAPRC para demonstrar o impacto na formação do ozônio troposférico na região. É conhecido que o ozônio é formado pela reação entre COV, NOx e luz solar. A contribuição de valores elevados de COV provenientes das emissões do aterro conduzirá a uma nova situação com valores mais elevados de ozônio na região. Os resultados da modelagem indicaram um aumento maior que 1000% nos níveis de ozônio na região do aterro, se comparado com a modelagem do ozônio para a região metropolitana do Rio de Janeiro. Os resultados mostram ser necessário que maior atenção seja dada à política de gerenciamento de RSU no Brasil, incluindo a escolha adequada para o local de instalação, o monitoramento da área durante e após o período de operação e técnicas mais adequadas de disposição dos resíduos sólidos urbanos

Field and Laboratory Studies of Atmospheric Organic Aerosol

This thesis is the culmination of field and laboratory studies aimed at assessing processes that affect the composition and distribution of atmospheric organic aerosol. An emphasis is placed on measurements conducted using compact and high-resolution Aerodyne Aerosol Mass Spectrometers (AMS). The first three chapters summarize results from aircraft campaigns designed to evaluate anthropogenic and biogenic impacts on marine aerosol and clouds off the coast of California. Subsequent chapters describe laboratory studies intended to evaluate gas and particle-phase mechanisms of organic aerosol oxidation.

The 2013 Nucleation in California Experiment (NiCE) was a campaign designed to study environments impacted by nucleated and/or freshly formed aerosol particles. Terrestrial biogenic aerosol with > 85% organic mass was observed to reside in the free troposphere above marine stratocumulus. This biogenic organic aerosol (BOA) originated from the Northwestern United States and was transported to the marine atmosphere during periodic cloud-clearing events. Spectra recorded by a cloud condensation nuclei counter demonstrated that BOA is CCN active. BOA enhancements at latitudes north of San Francisco, CA coincided with enhanced cloud water concentrations of organic species such as acetate and formate.

Airborne measurements conducted during the 2011 Eastern Pacific Emitted Aerosol Cloud Experiment (E-PEACE) were aimed at evaluating the contribution of ship emissions to the properties of marine aerosol and clouds off the coast of central California. In one study, analysis of organic aerosol mass spectra during periods of enhanced shipping activity yielded unique tracers indicative of cloud-processed ship emissions (m/z 42 and 99). The variation of their organic fraction (f₄₂ and f₉₉) was found to coincide with periods of heavy (f₄₂ > 0.15; f₉₉ > 0.04), moderate (0.05 < f₄₂ < 0.15; 0.01 < f₉₉ < 0.04), and negligible (f₄₂ < 0.05; f₉₉ < 0.01) ship influence. Application of these conditions to all measurements conducted during E-PEACE demonstrated that a large fraction of cloud droplet (72%) and dry aerosol mass (12%) sampled in the California coastal study region was heavily or moderately influenced by ship emissions. Another study investigated the chemical and physical evolution of a controlled organic plume emitted from the R/V Point Sur. Under sunny conditions, nucleated particles composed of oxidized organic compounds contributed nearly an order of magnitude more cloud condensation nuclei (CCN) than less oxidized particles formed under cloudy conditions. The processing time necessary for particles to become CCN active was short ( < 1 hr) compared to the time needed for particles to become hygroscopic at sub-saturated humidity ( > 4 hr).

Laboratory chamber experiments were also conducted to evaluate particle-phase processes influencing aerosol phase and composition. In one study, ammonium sulfate seed was coated with a layer of secondary organic aerosol (SOA) from toluene oxidation followed by a layer of SOA from α-pinene oxidation. The system exhibited different evaporative properties than ammonium sulfate seed initially coated with α-pinene SOA followed by a layer of toluene SOA. This behavior is consistent with a shell-and-core model and suggests limited mixing among different SOA types. Another study investigated the reactive uptake of isoprene epoxy diols (IEPOX) onto non-acidified aerosol. It was demonstrated that particle acidity has limited influence on organic aerosol formation onto ammonium sulfate seed, and that the chemical system is limited by the availability of nucleophiles such as sulfate.

Flow tube experiments were conducted to examine the role of iron in the reactive uptake and chemical oxidation of glycolaldehyde. Aerosol particles doped with iron and hydrogen peroxide were mixed with gas-phase glycolaldehyde and photochemically aged in a custom-built flow reactor. Compared to particles free of iron, iron-doped aerosols significantly enhanced the oxygen to carbon (O/C) ratio of accumulated organic mass. The primary oxidation mechanism is suggested to be a combination of Fenton and photo-Fenton reactions which enhance particle-phase OH radical concentrations.

Estudo aleatório e controlado do uso clínico de um primer autocondicionante na colagem de bráquetes ortodônticos

O uso de primers autocondicionantes tem sido proposto como uma alternativa para a redução de passos clínicos. O objetivo deste estudo clínico aleatório e controlado foi avaliar a performance de um sistema autocondicionante (Transbond Plus Self-Etching Primer, 3M Unitek - SEP) comparado a um sistema multipasso convencional (Transbond XT, 3M Unitek - TBXT) de colagem ortodôntica, durante um período de 12 meses. Vinte e oito pacientes participaram deste estudo, sendo estes alocados aos grupos SEP ou TBXT de forma aleatória, através de randomização em bloco. Um total de 548 bráquetes metálicos (Micro-Arch, prescrição Alexander, GAC International, Bohemia, NY) foram colados com uso da pasta adesiva Transbond XT (3M Unitek), sendo todos os produtos manuseados de acordo com as recomendações dos fabricantes. Foram totalizados 276 bráquetes no grupo controle e 272 no segundo. Curvas de sobrevivência Kaplan-Meier e o teste log-rank (p<0,05) foram utilizados para comparar o percentual de falhas adesivas para as duas técnicas. Ao final do período foram verificadas trinta e duas falhas adesivas (bráquetes descolados), sendo 19 (6,98%) falhas quando utilizado o primer autocondicionante (SEP) e 13 (4,71%) quando usado o primer convencional (TBXT). Não houve diferença significante entre a sobrevivência dos bráquetes entre os dois grupos avaliados (log-rank test, p=0,311). Quando a influência de gênero do paciente, arco dentário e tipo dentário (anterior ou posterior) foram analisados, somente o tipo dentário foi achado significante. Bráquetes de dentes posteriores apresentaram uma maior probabilidade de falha adesiva que os colados em dentes anteriores (p=0,013) Os autores concluem que o primer autocondicionante pode ser utilizado para colagem direta de bráquetes ortodônticos sem que sua sobrevivência clínica seja afetada.

Tratamento de efluentes líquidos na Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF): avaliação da aplicabilidade do processo eletrolítico.

Esta pesquisa enfoca o uso do processo eletrolítico, como alternativa para tratamento de efluentes líquidos na Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), considerando as limitações ambientais locais e aspectos de consumo de energia. Este processo, classificado como não convencional, vem sendo estudado pela comunidade científica nacional e internacional para tratamento de diversos efluentes, inclusive esgotos domésticos, apresentando várias vantagens que estimularam a verificação de sua aplicabilidade para as condições peculiares da EACF. Foram realizados ensaios, em escala de laboratório, com esgotos domésticos coletados em um condomínio no Rio de Janeiro, usando reatores eletrolíticos com capacidade de 4 L, com eletrodos de desgaste de alumínio (Al) e de ferro (Fe), distância entre as placas de 0,9 cm e 1,8 cm, temperaturas na faixa de 7C a 22C, e ensaios para verificação da sua eficiência, por meio de parâmetros como DQO, DBO5, SST, turbidez e volume de lodo gerado. Sob temperatura de 15C e condições de condutividade da ordem de 900 S/cm, estimada para os esgotos da EACF, aplicando densidade de corrente de 22,9 A/m2, 4,5 V, tempo de retenção de 25 min, os resultados apresentaram valores de DQO no efluente tratado de 65 mg/L(redução de 89%), DBO de 56 mg/L (redução de 64 %), SST de 8 mg/L, com turbidez de 11,3 uT e, após filtração, turbidez de 3,2 uT, consumo de energia de 0,8 Wh/L. O aspecto é límpido e a qualidade final obtida é compatível para ser submetida a tratamento de desinfecção. A partir dos dados obtidos, foram avaliadas por meio de pré-projeto: a viabilidade de sua implantação em container, a estimativa de consumo de energia e de lodo gerado, requisitos de manutenção, operação, além da sugestão de monitoramentos e de medidas de mitigação de impactos ambientais associados à respectiva instalação.

Descrição da metodologia do cálculo de dispersão de plumas aplicada a um complexo industrial

O cálculo de dispersão de plumas é uma ferramenta empregada para se estimar o alcance dos poluentes emitidos por uma chaminé nas suas redondezas. É empregada nos países desenvolvidos há alguns anos e recentemente vem sendo exigida pelas agências ambientais brasileiras como um dos requisitos para concessão das licenças de operação. Baseia-se em um cálculo gaussiano, onde os dados de entrada são as taxas de emissão, os dados físicos da chaminé, dados meteorológicos e topográficos. Como é uma técnica recente no Brasil, este trabalho se propõe a fazer uma descrição da metodologia e suas etapas, indicando quais são os dados mais relevantes e quais simplificações podem ser feitas. O estudo de caso foi realizado nas instalações das Indústrias Nucleares do Brasil (INB). Os resultados indicaram que a influência de edificações adjacentes à fonte emissora é um dos parâmetros mais importantes, seguido da influência do relevo da região. Foi também realizada uma comparação entre os dois softwares comerciais existentes, o ISCST3, de maior complexidade, e o SCREEN mais simplificado, e indicou que o SCREEN pode ser usado como uma ferramenta de avaliação inicial, quando todos os dados de entrada necessários para se usar o ISCST3 não estão disponíveis

Effects of injection nozzle configuration on secondary injection into supersonic flow

Gaseous nitrogen and argon were injected into a primary stream of air moving at Mach 2.56. The gases were injected at secondary to primary total pressure ratios from 3.2 to 28.6 through four different nozzles. Two nozzles, one sonic and one supersonic (M = 3.26), injected normal to the primary stream; and two sonic nozzles injected at 45° angles to the primary flow, one injecting upstream and the other downstream. Data consisted of static pressure measurements on the wall near the injector, total pressure profiles in the wake of the injectant plume, and concentration measurements downstream of the flow. Scale parameters were calculated based upon an analytical model of the flow field and their validity verified by experimental results. These scale heights were used to compare normalized wall side forces for the different nozzles and to compare the mixing of the two streams.

Caracterização espaço-temporal de plumas de sedimentos por sensoriamento remoto: um estudo de caso na foz do rio Paraíba do Sul.

Sedimentos em suspensão representam um dos principais fatores que afetam a qualidade dos sistemas aquáticos no mundo; influenciam os processos geomórficos de construção da paisagem e podem indicar problemas de erosão e perda de solo na bacia hidrográfica contribuinte. O seu monitoramento espacial e temporal é fundamental nas atividades de gestão ambiental de áreas costeiras. Nesse sentido, a hipótese básica desta pesquisa é que o padrão espacial e temporal de plumas de sedimentos costeiras associado ao regime hidrológico do rio pode ser caracterizado a partir de imagens orbitais de média resolução espacial. Para comprová-la, elegeu-se a foz do rio Paraíba do Sul como área de estudo para definição e teste metodológico, e formulou-se como principal objetivo mapear qualitativamente a pluma costeira deste rio a partir de imagens Landsat 5 e CBERS-2, ao longo do período compreendido entre 1985 e 2007. As datas avaliadas foram criteriosamente definidas através de três estratégias de análise, totalizando cinqüenta imagens. Pesquisa bibliográfica e avaliação da resposta espectral da feição de interesse nas imagens selecionadas consistiram nas etapas principais da definição da metodologia. As plumas foram então identificadas, mapeadas e extraídas; posteriormente, suas características espaciais e temporais foram analisadas por intermédio de sistemas de informação geográfica e avaliadas em conjunto com dados históricos de vazão. Os resultados indicam que a banda do vermelho forneceu uma melhor discriminação interna da pluma, sendo, portanto, utilizada como base para as análises realizadas neste trabalho. Com exceção do procedimento de correção atmosférica, a metodologia proposta consiste na utilização de técnicas simples de processamento digital de imagens, baseadas na integração de técnicas semi-automáticas e de análise visual. A avaliação do padrão dos sedimentos e dos mapas temáticos qualitativos de concentração de sedimentos em suspensão indica a forte diferenciação existente entre cenários representativos de épocas de cheia e seca do rio. Análises espaciais do comportamento da pluma contribuem ainda para um maior conhecimento do espaço geográfico, fornecendo subsídios aos mais variados setores do planejamento e gestão ambiental.

Metallogenic Provinces of the Southwestern United States and Northern Mexico

Some of the metallogenic provinces of the southwestern United States and northern Mexico are defined by the geographic distribution of trace elements in the primary sulfide minerals chalcopyrite and sphalerite. The elements investigated include antimony, arsenic, bismuth, cadmium, cobalt, gallium, germanium, indium, manganese, molybdenum, nickel, silver, tellurium, thallium, and tin. Of these elements, cobalt, gallium, germanium, indium, nickel, silver, and tin exhibit the best defined geographic distribution.

The data indicate that chalcopyrite is the preferred host for tin and perhaps molybdenum; sphalerite is the preferred host for cadmium, gallium, germanium, indium, and manganese; galena is the preferred host for antimony, bismuth, silver, tellurium, and thallium; and pyrite is the preferred host for cobalt, nickel, and perhaps arsenic. With respect to the two minerals chalcopyrite and sphalerite, antimony, arsenic, molybdenum, nickel, silver, and tin prefer chalcopyrite; and bismuth, cadmium, cobalt, gallium, germanium, indium, manganese, and thallium prefer sphalerite. This distribution probably is the result of the interaction of several factors, among which are these: the various radii of the elements, the association due to chemical similarities of the major and trace elements, and the degree of ionic versus covalent and metallic character of the metal-sulfur bonds in chalcopyrite and sphalerite. The type of deposit, according to a temperature classification, appears to be of minor importance in determining the trace element content of chalcopyrite and sphalerite.

A preliminary investigation of large single crystals of sphalerite and chalcopyrite indicates that the distribution within a single crystal of some elements such as cadmium in sphalerite and indium and silver in chalcopyrite is relatively uniform, whereas the distribution of some other elements such as cobalt and manganese in sphalerite is somewhat less uniform and the distribution of tin in sphalerite is extremely erratic. The variations in trace element content probably are due largely to variations in the composition of the fluids during the growth of the crystals, but the erratic behavior of tin in sphalerite perhaps is related to the presence of numerous cavities and inclusions in the crystal studied.

Maps of the geographic distribution of trace elements in chalcopyrite and sphalerite exhibit three main belts of greater than average trace element content, which are called the Eastern, Central, and Western belts. These belts are consistent in trend and position with a beltlike distribution of copper, gold, lead, zinc, silver, and tungsten deposits and with most of the major tectonic features. However, there appear to be no definite time relationships, for as many as four metallogenic epochs, from Precambrian to late Tertiary, are represented by ore deposits within the Central belt.

The evidence suggests that the beltlike features have a deep seated origin, perhaps in the sub-crust or outer parts of the mantle, and that the deposits within each belt might be genetically related through a beltlike compositional heterogeneity in the source regions of the ores. Hence, the belts are regarded as metallogenic provinces.

Imaging the earth with ambient noise and earthquakes

In this thesis, I develop the velocity and structure models for the Los Angeles Basin and Southern Peru. The ultimate goal is to better understand the geological processes involved in the basin and subduction zone dynamics. The results are obtained from seismic interferometry using ambient noise and receiver functions using earthquake- generated waves. Some unusual signals specific to the local structures are also studied. The main findings are summarized as follows:

(1) Los Angeles Basin

The shear wave velocities range from 0.5 to 3.0 km/s in the sediments, with lateral gradients at the Newport-Inglewood, Compton-Los Alamitos, and Whittier Faults. The basin is a maximum of 8 km deep along the profile, and the Moho rises to a depth of 17 km under the basin. The basin has a stretch factor of 2.6 in the center decreasing to 1.3 at the edges, and is in approximate isostatic equilibrium. This "high-density" (~1 km spacing) "short-duration" (~1.5 month) experiment may serve as a prototype experiment that will allow basins to be covered by this type of low-cost survey.

(2) Peruvian subduction zone

Two prominent mid-crust structures are revealed in the 70 km thick crust under the Central Andes: a low-velocity zone interpreted as partially molten rocks beneath the Western Cordillera – Altiplano Plateau, and the underthrusting Brazilian Shield beneath the Eastern Cordillera. The low-velocity zone is oblique to the present trench, and possibly indicates the location of the volcanic arcs formed during the steepening of the Oligocene flat slab beneath the Altiplano Plateau.

The Nazca slab changes from normal dipping (~25 degrees) subduction in the southeast to flat subduction in the northwest of the study area. In the flat subduction regime, the slab subducts to ~100 km depth and then remains flat for ~300 km distance before it resumes a normal dipping geometry. The flat part closely follows the topography of the continental Moho above, indicating a strong suction force between the slab and the overriding plate. A high-velocity mantle wedge exists above the western half of the flat slab, which indicates the lack of melting and thus explains the cessation of the volcanism above. The velocity turns to normal values before the slab steepens again, indicating possible resumption of dehydration and ecologitization.

(3) Some unusual signals

Strong higher-mode Rayleigh waves due to the basin structure are observed in the periods less than 5 s. The particle motions provide a good test for distinguishing between the fundamental and higher mode. The precursor and coda waves relative to the interstation Rayleigh waves are observed, and modeled with a strong scatterer located in the active volcanic area in Southern Peru. In contrast with the usual receiver function analysis, multiples are extensively involved in this thesis. In the LA Basin, a good image is only from PpPs multiples, while in Peru, PpPp multiples contribute significantly to the final results.

Studies of noble gases in meteorites and in the earth

The isotopic and elemental abundances of noble gases in the solar system are investigated, using simple mixing models and mass-spectrometric measurements of the noble gases in meteorites and terrestrial rocks and minerals.

Primordial neon is modeled by two isotopically distinct components from the interstellar gas and dust. Neon from the gas dominates solar neon, which contains about ten times more ²⁰Ne than ²²Ne. Neon from the dust is represented in meteorites by neon-E, with ²⁰Ne/²²Ne less than 0.6. Isotopic variations in meteorites require neon from both dust and gas to be present. Mixing dust and gas without neon loss generates linear correlation lines on three-isotope and composition-concentration diagrams. A model for solar wind implantation predicts small deviations from linear mixing, due to preferential sputtering of the lighter neon isotopes.

Neon in meteorites consists of galactic cosmic ray spallation neon and at least two primordial components, neon-E and neon-S. Neon was measured in several meteorites to investigate these end- members. Cosmogenic neon produced from sodium is found to be strongly enriched in ²²Ne. Neon measurements on sodium-rich samples must be interpreted with care so not to confuse this source of ²²Ne with neon-E, which is also rich in ²²Ne.

Neon data for the carbonaceous chondrite Mokoia show that the end member composition of neon-Si in meteorites is ²⁰Ne/²²Ne = 13.7, the same as the present solar wind. The solar wind composition evidently has remained constant since before the compaction of Mokoia.

Ca, Al-rich inclusions from the Allende meteorite were examined for correlation between neon-E and oxygen or magnesium isotopic anomalies. ²²Ne and ³⁶Ar enrichments found in some inclusions are attributed to cosmic- ray-induced reactions on Na and Cl, not to a primordial component. Neon-E is not detectably enriched in Allende.

Measurements were made to determine the noble gas contents of various terrestrial rocks and minerals, and to investigate the cycling of noble gases between different terrestrial reservoirs. Beryl crystals contain a characteristic suite of magmatic gases including nucleogenic ²¹Ne and ²²Ne from (α,n) reactions, radiogenic ⁴⁰Ar, and fissiogenic ^131-136Xe from the decay of K and U in the continental crust. Significant concentrations of atmospheric noble gases are also present in beryl.

Both juvenile and atmospheric noble gases are found in rocks from the Skaergaard intrusion. The ratio ⁴⁰Ar/³⁶Ar (corrected for in situ decay of ⁴⁰K) correlates with δ¹⁸O in plagioclase. Atmospheric argon has been introduced into samples that have experienced oxygen-isotope exchange with circulating meteoric hydrothermal fluids. Unexchanged samples contain juvenile argon with ⁴⁰Ar/³⁶Ar greater than 6000 that was trapped from the Skaergaard magma.

Juvenile and atmospheric gases have been measured in the glassy rims of mid-ocean ridge (MOR) pillow basalts. Evidence is presented that three samples contain excess radiogenic ¹²⁹Xe and fission xenon, in addition to the excess radiogenic ⁴⁰Ar found in all samples. These juvenile gases are being outgassed from the upper-mantle source region of the MOR magma. No isotopic evidence has been found here for juvenile primordial noble gases accompanying the juvenile radiogenic gases in the MOR glasses. Large argon isotopic variations in a single specimen provide a clear indication of the late-stage addition of atmospheric argon, probably from seawater.

The Skaergaard data demonstrate that atmospheric noble gases dissolved in ground water can be transferred into crustal rocks. Subduction of oceanic crust altered by seawater can transport atmospheric noble gases into the upper mantle. A substantial portion of the noble gases in mantle derived rocks may represent subducted gases, not a primordial component as is often assumed.